(57)【要約】【課題】車室内の音響を複数のマイクロホンにより同時に収音することで、取得した測定データを分析し、各座席に最適なマイクロホンの設置位置の決定を可能にすることである。【解決手段】複数の座席を有する車室内に、周波数を変化させて異なる複数の音響信号を発生する音響源を備え、前記車室内の複数位置のそれぞれに設置され、前記音響源から発生する音響信号を収音する収音素子が支持部材に直線状に固定された複数のアレイと、前記アレイにより収音された音響信号を録音する録音手段と、前記録音手段により録音された音響信号を格納する格納手段と、前記格納手段に格納された音響信号を分析する分析手段とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2006311202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の座席を有する車室内に、周波数を変化させて複数の異なる音響信号を発生する音響源を備え、
前記車室内の複数位置のそれぞれに設置され、前記音響源から発生する音響信号を収音する収音素子が支持部材に直線状に固定された複数のアレイと、
前記アレイにより収音された音響信号を録音する録音手段と、
前記録音手段により録音された音響信号を格納する格納手段と、
前記格納手段に格納された音響信号を分析する分析手段と、
を備えたことを特徴とする音響測定装置。
【請求項２】
前記複数のアレイは、前記音響源から発生する音響信号を同時に収音し、
前記分析手段は、同時に収音された音響信号を分析することを特徴とする請求項１に記載の音響測定装置。
【請求項３】
前記複数のアレイは、車室内の複数位置に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の音響測定装置。
【請求項４】
複数の座席を有する車室内に、周波数を変化させて複数の異なる音響信号を発生する音響源を備え、
前記車室内に設置され、前記音響源から発生する音響信号を収音する収音素子が支持部材に直線状に固定されたアレイと、
前記アレイにより収音された音響信号を録音する録音手段と、
前記録音手段により録音された音響信号を格納する格納手段と、
前記格納手段に格納された音響信号を分析する分析手段と、
を備えたことを特徴とする音響測定装置。
【請求項５】
前記アレイは、車室内に１本設置され、車室内を移動可能であることを特徴とする請求項４に記載の音響測定装置。
【請求項６】
前記アレイを構成する前記支持部材は、その一部が車内幅に対応付けて伸縮可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の音響測定装置。
【請求項７】
前記支持部材は、車室内を前後に移動させる案内手段に設置され、
前記案内手段は、前記支持部材を上下に移動させる昇降手段に設置されることを特徴とする請求項６に記載の音響測定装置。
【請求項８】
前記支持部材は、車室内の座席列間を左右に移動させる案内手段に設置され、
前記案内手段は、前記支持部材を上下に移動させる昇降手段に設置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の音響測定装置。
【請求項９】
前記分析手段により分析される音響信号は、前記音響源により車の走行中に発生された信号であることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の音響測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションが普及しており、カーナビゲーションを搭載した自動車が一般的となってきている。さらに、カーナビゲーションは、リモコン操作、タッチパネル操作等の手動操作機能に加えて、音声認識によるハンズフリー操作機能の開発が行われている。それに伴って、ハンズフリーのマイクロホンを車内に設置する機会が多くなっている。従って、カーナビゲーションの音声認識やハンズフリーのマイクロホンによる通話において、ユーザの声を確実に収音できる位置にマイクロホンを設置する必要がある。
【０００３】
そこで、最適なマイクロホンの設置位置を決定するために、５つのマイクロホンを放射状位置に配置させるように支持部材に一体化させ、その支持部材を設置する位置を変えることにより、様々な場所の音響を測定する音響測定装置が開示されている（実用新案文献１、参照）。
【特許文献１】実開平６−３３０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の音響測定装置では、測定するためのマイクロホンの数が少なく、また、１つのマイクロホンで１つのスポットのみを測定するため、マイクロホンの設置位置を試行錯誤して決定し、その都度測定をしていた。そのため、同じ環境下での測定が行えず、雑音の状況が違う環境において測定された測定値であるため、その測定値のみでは最適なマイクロホンの設置位置を決定することが不可能であるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、車室内の音響を複数のマイクロホンにより同時に収音することで、同じ環境下での測定データを取得し、取得した測定データを分析する音響測定装置を用いて、各座席に最適なマイクロホンの設置位置の決定を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の座席を有する車室内に、周波数を変化させて複数の異なる音響信号を発生する音響源を備え、前記車室内の複数位置のそれぞれに設置され、前記音響源から発生する音響信号を収音する収音素子が支持部材に直線状に固定された複数のアレイと、前記アレイにより収音された音響信号を録音する録音手段と、前記録音手段により録音された音響信号を格納する格納手段と、前記格納手段に格納された音響信号を分析する分析手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の音響測定装置において、前記複数のアレイは、前記音響源から発生する音響信号を同時に収音し、前記分析手段は、同時に収音された音響信号を分析することを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の音響測定装置において、前記複数のアレイは、車室内の複数位置に固定されることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、複数の座席を有する車室内に、周波数を変化させて複数の異なる音響信号を発生する音響源を備え、前記車室内に設置され、前記音響源から発生する音響信号を収音する収音素子が支持部材に直線状に固定されたアレイと、前記アレイにより収音された音響信号を録音する録音手段と、前記録音手段により録音された音響信号を格納する格納手段と、前記格納手段に格納された音響信号を分析する分析手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の音響測定装置において、前記アレイは、車室内に一本設置され、車室内を移動可能であることを特徴としている。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の音響測定装置において、前記アレイを構成する前記支持部材は、その一部が車内幅に対応付けて伸縮可能であることを特徴としている。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の音響測定装置において、前記支持部材は、車室内を前後に移動させる案内手段に設置され、前記案内手段は、前記支持部材を上下に移動させる昇降手段に設置されることを特徴としている。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の音響測定装置において、前記支持部材は、車室内の座席列間を左右に移動させる案内手段に設置され、前記案内手段は、前記支持部材を上下に移動させる昇降手段に設置されることを特徴としている。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の音響測定装置において、前記分析手段により分析される音響信号は、前記音響源により車の走行中に発生された信号であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車室内に複数のマイクロホンを設置し、そのマイクロホンの設置位置を移動させて複数の位置における音響信号を収音させ、それらのデータを分析することにより、同じ環境下において複数位置に設置されたマイクロホンにて音響信号を測定でき、各座席に最適なマイクロホンの設置位置の決定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態の音響測定装置１００による測定は、車の走行中に車室内にて実行されるものとする。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
まず、図１（ａ）に、車室内に設置した第１の実施形態に係る音響測定装置１００を示す。図に示すように、車室内には座席５０Ｒ、５１Ｒ、５２Ｒ、５０Ｌ、５１Ｌ、５２Ｌが車の進行方向に向かって設置されている。車の進行方向に向かって右側１列目に座席５０Ｒ、同側２列目に座席５１Ｒ、同側３列目に座席５２Ｒが設置されている。他方、車の進行方向に向かって、左側１列目に座席５０Ｌ、同側２列目に座席５１Ｌ、同側３列目に座席５２Ｌが設置されている。本実施形態における車室内の座席の構成は、６座席３列としたが、これに限定されない。これらの座席のうち、座席５０Ｒを運転者用座席、その他を搭乗者用座席とする。
【００１８】
音響測定装置１００は、複数のマイクロホンアレイ１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８と、音を出力する複数のスピーカ２１、２２、２３、２４、２５、２６を備え、スピーカ２１〜２６はそれぞれ、各座席に一つずつ設置される。第１の実施形態に係る音響測定装置１００では、マイクロホンアレイは８本使用し、それぞれ車室内の設置可能な壁面や天井等に固定する。具体的には、マイクロホンアレイ１１、１２は車内前側（フロントグラス側）のダッシュボードに設置し、マイクロホンアレイ１３、１４は、車内前側の天井に設置する。さらに、マイクロホンアレイ１５、１６は、車の進行方向に向かって左側壁面に設置し、マイクロホンアレイ１７、１８は、車の進行方向に向かって右側壁面に設置する。本実施形態では、運転者及び搭乗者が発する音声を収集することを主な目的としているため、運転者及び搭乗者の前方にのみマイクロホンアレイ１１〜１８を設置するとし、車の後方（リアー側）には設置しない構成としたが、これに限定されず、後方に更にマイクロホンアレイを設置する構成としてもよい。
【００１９】
次に、図１（ｂ）に、マイクロホンアレイ１１の拡大図を示す。図１に示すように、マイクロホンアレイ１１は、支持部材１０に複数のマイクロホン１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、１１−５、１１−６、１１−７、１１−８を直線状に一定の間隔で備え付けることにより構成される。第１の実施形態では、マイクロホンとして無指向性マイクロホンを使用したが、適度な指向性を有するマイクロホンでもよい。また、マイクロホンアレイ１１〜１８を構成する支持部材１０に無指向性マイクロホン及び指向性マイクロホンの両方を設置し、切り替え操作により、２種類のマイクロホンで音響信号を収音する構成としてもよい。マイクロホンアレイ１２〜１８も同様の構成のため、説明及び図示は省略する。
【００２０】
図２に、第１の実施形態に係る音響測定装置１００の主要部構成を示す。図に示すように、第１の実施形態に係る音響測定装置１００は、図１に示す各装置の他に、マイクアンプ１、マルチトラックレコーダ２、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）３、スピーカ用アンプ４、切り替えスイッチ５等により構成される。なお、マイクロホンアレイ１１は、図１（ｂ）で図示した構成であるため、図示は省略する。また、マイクロホンアレイ１２〜１８においても同様とする。
【００２１】
ＰＣ３は、人間の可聴周波数である２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の正弦波周波数を、スピーカ用アンプ４へ出力する。スピーカ用アンプ４は、入力された信号を人間が聴くことができる音量に増幅させる増幅器である。スピーカ用アンプ４により、ＰＣ３から入力された信号が増幅されると、切り替えスイッチ５によりスピーカ２１〜２６のうち音響信号を出力させるスピーカが選択される。そして、選択されたスピーカから音響信号を出力させる。第１の実施形態では、このスピーカが音響信号を発生する音響源となる。以下、スピーカから出力される音響信号を音と称する。スピーカの選択は、それぞれの座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌにおいて、最適なマイクの設置位置を決定するために実行される。例えば、座席５０Ｒに設置したスピーカ２１から音を出力し、マイクロホンアレイ１１〜１８に備え付けられたマイクロホンにて同時に測定することにより、車の走行中において、周りの環境が同じ状態で、車室内複数箇所の音を測定できる。そして、その結果、どの位置のマイクロホンが最も音を収音できたかを確認でき、座席５０Ｒにおける最適なマイクロホンの位置を決定できる。第１の実施形態における音響測定装置１００では、各マイクロホンアレイ１１〜１８は８個のマイクロホンを備えるため、８個のマイクロホンで同時に測定が可能である。
【００２２】
スピーカ２１〜２６のうち、選択されたスピーカから音が出力されると、車室内に設置された各マイクロホンアレイ１１〜１８に備え付けられたマイクロホンにより測定が開始される。例えば、マイクロホンアレイ１１により測定が開始されると、マイクロホンアレイ１１は、スピーカから出力された音による空気振動を機械的振動に変換し、その変換した機械的信号をさらに電気信号に変換する。そして、その電気信号をマイクアンプ１へ出力する。従って、スピーカ２１〜２６から出力される音はそれぞれの座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌに搭乗する人の音声に相当する。マイクロホンアレイ１２〜１８についても同様である。
【００２３】
マイクアンプ１は、各マイクロホンからの電気信号を増幅することにより、その測定データをマルチトラックレコーダ２へ出力する。なお、マイクアンプ１は、各マイクロホンからの電気信号の増幅率を調整することで、感度調整が可能となっている。
【００２４】
マルチトラックレコーダ２は、多重録音に最適な装置であり、実際の音をマルチチャンネル録音することが可能である。従って、マイクアンプ１により増幅された複数の音を同時にマルチチャンネル録音し、それらの測定データをＰＣ３へ出力する。第１の実施形態において使用したマルチトラックレコーダ２は８チャンネルであるため、マイクロアレイ１１〜１８により同時に測定可能であるが、これに限定されず、更に多くのマイクロホンにより同時に測定するマルチトラックレコーダを使用するとしてもよい。また、マルチトラックレコーダ２は、録音した音を再生可能であるため、測定後に再生することで、録音されているか否かを確認することができる。
【００２５】
ＰＣ３は、ＨＤＤ（ハードディスク）等のＢＤ（データベース）格納手段を備えている（図示省略）。マルチトラックレコーダ２から測定データが入力されると、ＰＣ３はＢＤ格納手段にそれらの測定データを格納する。また、ＰＣ３は、ＤＢ格納手段に解析ソフト等のプログラムを格納している。そして、そのプログラムにより、マイクロホンの各位置における測定データを分析（例えば、ＦＴＴ解析（高速フーリエ変換））し、その結果を音圧分布図（図３参照）として表示画面等に表示させる。ＰＣ３は、測定結果を表示すると、再度、正弦波周波数を出力し、同様の処理を繰り返す。従って、座席５０Ｒに設置されたスピーカ２１から音を出力させ、マイクロホンアレイ１１〜１８による測定が終了すると、次は、座席５０Ｌに設置されたスピーカ２２から音を出力させ、同様の測定を実行する。このようにして、各座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌに設置された各スピーカ２１〜２６から音を出力させ、さまざまな位置のマイクロホンにより収音することで、最適なマイクロホンの設置位置を決定する。
【００２６】
次に、図３（ａ）、（ｂ）に、ＰＣ３により生成された音圧分布図の一例を示す。なお、これらの音圧分布図は、周波数１００Ｈｚ〜５ｋＨｚの範囲内による測定結果を示し、音は、座席５０Ｒに設置されたスピーカ２１から出力される場合である。図３（ａ）は、スピーカ２１から前方（フロントグラス側）に７０ｃｍの位置にマイクロホンアレイ１１を設置した場合の音圧分布特性図であり、（ｂ）は、フロントグラス側の天井にマイクロホンアレイ１１を設置した場合の音圧分布特性図である。両者とも、各周波数における音圧をグラフ化した図であり、横軸が各マイクロホンＮＯである。つまり、例えば、マイクロホンアレイ１１で測定した場合は、マイクロホンＮＯ．１がマイクロホン１１−１に相当する。縦軸は、音圧値（ｄＢ）を示す。なお、各周波数における各マイクロホンの音圧値の比較は、人声の周波数である５００Ｈｚ〜３ｋＨｚの範囲を中心に行い、この範囲で平均して届いている場所、つまり、大きい音圧値を測定した場所が最適なマイクロホン設置位置である。
【００２７】
図３（ａ）の音圧分布図において、まず、人声の周波数である５００Ｈｚ〜３ｋＨｚの周波数をスピーカ２１から出力した場合の各マイクロホンが測定する音圧値を比較する。周波数７００Ｈｚにおいて、各マイクロホンの音圧値を比較すると、マイクロホンＮＯ．６及びＮＯ．７で急激に音圧値が落ち込んでいることが確認できる。この原因は、運転者用座席５０Ｒのハンドルの影響であり、マイクロホンＮＯ．６及びＮＯ．７の位置は、音声認識上不利であると言える。従って、マイクロホンＮＯ．３、ＮＯ．５、ＮＯ．８の位置が、周波数７００Ｈｚにおいては、最適な設置位置であると確認できる。
【００２８】
次に、マイクロホンＮＯ．３、ＮＯ．５、ＮＯ．８について、周波数５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、３ｋＨｚの場合の音圧値を比較する。周波数５００Ｈｚの場合において、マイクロホンＮＯ．３の位置が他２箇所に比べて音圧値が小さいことが確認できる。マイクロホンＮＯ．５とＮＯ．８の音圧値を主に人の声の周波数において比較すると、マイクロホンＮＯ．５の位置が平均的に音圧値が良い値であると言える。従って、スピーカ２１から前方（フロントグラス側）に７０ｃｍの位置にマイクロホンアレイ１１を設置し、運転者用座席５０Ｒに設置されたスピーカ２１より音を出力させた場合は、マイクロホンＮＯ．５（１１−５）の位置が最適な設置位置であると確認できる。つまり、この音圧分布図により運転者用座席５０Ｒに設置するマイクロホンの最適な設置位置を決定できる。
【００２９】
同様に、図３（ｂ）の音圧分布図について、人の声の周波数である５００Ｈｚ〜３ｋＨｚの周波数をＰＣ３から出力した場合の各マイクロホンが測定する音圧値を比較する。まず、周波数５００Ｈｚ、１ｋＨｚ、３ｋＨｚの音圧値を比較すると、これらの周波数においては、マイクロホンＮＯ．７が最も大きい音圧値を測定していることが確認できる。その他の周波数においても、平均的に良い値を測定していることから、マイクロホンアレイをフロント側の天井に設定し、運転者用座席５０Ｒに設置されたスピーカ２１より音を出力させた場合は、マイクロホンＮＯ．７の位置が最適なマイクの設置位置であると確認できる。つまり、この音圧分布図により運転者用座席５０Ｒに設置するマイクロホンの最適な設置位置を決定できる。
【００３０】
以上のように、複数のマイクロホンで構成される複数のマイクロホンアレイを、車室内のフロントグラス側ダッシュボード及び天井、左側壁面、右側壁面に設置し、各座席から音を出力させて複数のマイクロホンにより測定を行うことで、車の走行中に、同じ環境下で同時に音を収音することが可能となり、それら複数の測定データを分析することにより各座席における最適なマイクの設置位置を決定することができる。また、測定データから音圧分布図を作成することにより、周波数ごとに各マイクロホンの音圧値を比較することができ、最適なマイクの設置位置を正確に割り出すことが可能となる。従って、これらの測定データで割り出された位置に、例えば、カーナビゲーションの音声認識のためのマイクを設置することにより、音声認識率を向上させ、音声操作を快適に行うことが可能となる。さらに、音声認識による操作を行うことで、運転中のカーナビゲーション操作による事故の回避も実現できる。
【００３１】
なお、音圧分布図はこれに限られず、例えば、車体の横断方向の分布を所定車高位置ごとに複数表示し、各音圧値に対応づけて、カラー表示する構成としても同様の効果を得ることができる（図７、参照。）。
【００３２】
〔第２の実施形態〕
図４に、車室内に設置した第２の実施形態に係る音響測定装置１００を示す。図に示すように、第２の実施形態に係る音響測定装置１００では、使用するマイクロホンアレイ３０は１本であり、マイクロホン３０は、第１の実施形態と同様に８個の無指向性マイクロホン３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８を支持部材１０に一定の間隔で備え付けることにより構成される。なお、使用するマイクロホンは無指向性マイクロホンに限られず、適度な指向性を有するマイクロホンを使用する構成としてもよい。また、支持部材１０に無指向性マイクロホン及び指向性マイクロホンの両方を設置し、切り替え操作により、２種類のマイクロホンにより収音する構成としてもよい。
【００３３】
車室内は、第１の実施形態と同様の構成であり、座席５０Ｒ、５１Ｒ、５２Ｒ、５０Ｌ、５１Ｌ、５２Ｌが車の進行方向に向かって設置されている。また、それぞれの座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌには、第１の実施形態と同様にスピーカ２１、２２、２３、２４、２５、２６が設置される。さらに、車の進行方向に向かって右側の座席５０Ｒ〜５２Ｒと、車の進行方向に向かって左側の座席５０Ｌ〜５２Ｌの間に、マイクロホンアレイ３０を車室内の前後方向４０ａに移動させるための案内手段としてレール４１を設置する。このレール４１は、車室内を上下方向４０ｂに伸縮可能な昇降手段としてのリニアステージ４２により固定される。
【００３４】
マイクロホンアレイ３０を構成する支持部材１０を上述したレール４１に設置し、車室内を前後方向４０ａに移動させることで、空間における音場を立体的に測定する。また、マイクロホンアレイ３０は、車室内を前後方向４０ａに移動するため、車の車内幅に対応させてマイクロホンアレイ３０の長さを変える必要がある。従って、マイクロホンアレイ３０の支持部材１０の長手方向における両端、つまり、マイクロホン３１−３２間及びマイクロホン３７−３８間はそれぞれ、左右方向に伸縮する（３０ａ、３０ｂ）構成とする。マイクロホンアレイ３０の支持部材１０を設置するレール４１は、上下方向４０ｂに伸縮可能なリニアステージ４２に固定されている。従って、リニアステージ４２を伸縮させて、レール４１を上下方向４０ｂに昇降させることにより、レール４１に設置されたマイクロホンアレイ３０を上下に移動させることが可能である。例えば、座席の１列目と２列目の間にマイクロホンアレイ３０を移動させ、その位置で更に上下に移動させることで、座席５１Ｒ、５１Ｌに搭乗する人の前方の空間における音場を立体的に測定する。この測定を座席５０Ｒ、５０Ｌの前側空間、座席５２Ｒ、５２Ｌの前側空間においてそれぞれ同様に実行する。
【００３５】
なお、マイクロホン３１〜３８の配線は、レール４１に這わせ、測定器を２列目の座席５１Ｒ、５１Ｌの下に設置する構成とし（図示省略）、これにより配線の絡まり等を回避するが、これに限定されない。また、スピーカ２１〜２６の設置位置やその他の設定は第１の実施形態と同様とする。
【００３６】
以下、マイクロホンアレイ３０を前後４０ａに移動させる方向をＹ軸方向、レール４１を上下４０ｂに移動させる方向をＺ軸方向とし、それらはステージコントローラ６により設定されるとする（後述）。また、マイクロホンアレイ３０の両端の伸縮方向３０ａ、３０ｂをＸ軸方向とし、壁面固定ロッド７により設定されるとする（後述）。
【００３７】
図５に、第２の実施形態に係る音響測定装置１００の主要部構成を示す。音響測定装置１００は、図４に示す各装置の他に、マイクアンプ１、マルチトラックレコーダ２、パーソナルコンピュータ３、スピーカ用アンプ４、切り替えスイッチ５、ステージコントローラ６、Ｘ軸壁面固定ロッド７、Ｙ軸リニアステージ８、Ｚ軸リニアステージ９等により構成される。なお、マイクアンプ１、マルチトラックレコーダ２、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３、スピーカ用アンプ４、切り替えスイッチ５は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
まず、測定者によりＰＣ３からマイクロホンアレイ３０の設置位置の指示信号が入力される。具体的には、測定する座席位置と、その位置に対応する空間における空間位置と、車幅に対応するマイクロホン３１及び３８の設置位置を設定する。これらの信号をステージコントローラ６に入力すると、ステージコントローラ６は、入力された信号に基づいて、Ｘ軸壁面固定ロッド７、Ｙ軸リニアステージ８、Ｚ軸リニアステージ９を動作させる。まず、測定する座席位置の設定は、Ｙ軸リニアステージ８を動作させ、マイクロホンアレイ３０を前後方向４０ａに移動させて、指定された座席位置に設置する。空間位置の設定は、Ｚ軸リニアステージ９を動作させ、リニアステージ４２を上下方向（４０ｂ）に伸縮させることによりマイクロホンアレイ３０を指定された空間位置に移動させる。車幅に対応するマイクロホン３１及び３８の設置位置の設定は、Ｘ軸壁面固定ロッド７を動作させ、マイクロホンアレイ３０のマイクロホン３１―３２間及び３７−３８間を左右方向３０ａ及び３０ｂに伸縮させることにより、指定された車内幅に対応する位置に移動させる。
【００３９】
上述した動作によりマイクロホンアレイ３０を指示された位置に設置すると、ステージコントローラ６は位置移動が終了した旨の信号を、ＰＣ３に入力する。ＰＣ３は、ステージコントローラ６からの位置移動終了の信号を受信すると、設定された正弦波周波数をスピーカ用アンプ４へ出力する。このとき出力される正弦波周波数は、第１の実施形態と同様に、人間の可聴周波数である２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの範囲内で設定される。
【００４０】
スピーカ用アンプ４はＰＣ３から正弦波周波数が入力されると、それらの信号を増幅する。スピーカ用アンプ４により、ＰＣ３からの信号が増幅されると、切り替えスイッチ５によりスピーカ２１〜２６の中から、出力するスピーカが選択される。第２の実施形態の場合、マイクロホンアレイ３０の設置位置が予め設定されているため、その位置に近いスピーカが選択され音が出力される。なお、１つの設定位置において、各スピーカ２１〜２６により出力された音をそれぞれ測定するとしてもよい。
【００４１】
スピーカ２１〜２６のうち選択されたスピーカから音が出力されると、車室内に設置されたマイクロホンアレイ３０のマイクロホン３１〜３８により測定が開始される。マイクロホン３１〜３８はスピーカから出力された音により空気振動を機械的振動に変換し、その変換した機械的信号をさらに電気信号に変換する。そして、その電気信号をマイクアンプ１へ出力する。
【００４２】
マイクアンプ１は、入力された電気信号を増幅することにより、その測定データをマルチトラックレコーダ２へ出力する。マルチトラックレコーダ２は、測定データが入力されると、それらの測定データをＰＣ３へ出力する。ＰＣ３は、第１の実施形態と同様の構成であり、入力された測定データをＢＤ格納手段に格納する。また、ＰＣ３はマイクロホンの各位置における測定データについて、ＦＴＴ解析（高速フーリエ変換）を実行し、その結果を音圧分布図として表示画面等に表示させる。ＰＣ３は、測定結果を表示すると、測定者からの入力信号が入力するまで処理を停止する。測定者は、マイクロホンアレイ３０の次の設置位置を決定することにより、再度、測定を開始させる。なお、マイクロホンアレイ３０を同じ位置に設置した状態で、周波数のみ変化させる場合は、ＰＣ３から新たな正弦波周波数が出力され測定が開始される。
【００４３】
なお、ＦＴＴ解析の結果は、図３に示す音圧分布図に限らず、音圧分布を濃淡で表示する構成としてもよい。この濃淡表示は、モノクロでもカラーでもよく、カラーで表示するとより視覚的にわかりやすく音圧分布を表示できる。図７に、濃淡表示による音圧分布図の一例を示す。
【００４４】
図７は、車体の横断方向の分布を所定車高位置ごとに複数表示し、各音圧値に対応づけて、濃淡表示した音圧分布図である。また、座席５０Ｒに設置されたスピーカ２１より音が出力された場合の音圧分布であり、色が濃い程、大きい音圧値を示す。図において、最も色の濃い領域をＥ、最も色の薄い領域をＦと示す。第２の実施形態においては、車高０ｃｍから１０ｃｍごとに６０ｃｍまでの音圧分布図を表示させるとするが、これに限定されない。図に示す音圧分布は、座席５０Ｒ、５０Ｌからフロントグラスまでの空間における測定データを示す。従って、図の０〜５０は、座席５０Ｒ、５０Ｌからフロントグラスまでの距離を示し、１〜８はマイクロホンＮＯを示す。従って、Ａの位置が車の進行方向に向かって右側後方、つまり、運転者用座席５０Ｒの位置である。Ｂの位置は、車の進行方向に向かって右側前方であり、運転者用座席５０Ｒの前方のフロントグラスに最も近い位置である。Ｃの位置は、車の進行方向に向かって左側前方、Ｄの位置は左側後方、つまり、座席５０Ｌの位置である。
【００４５】
スピーカ２１から音が出力された場合、図に示すように車高２０ｃｍから３０ｃｍにおける空間が最も大きい音圧値を示す領域Ｅの範囲が広いことから、車高２０ｃｍから３０ｃｍの位置が、空間上においても、最も大きい音圧値を測定していることがわかる。従って、この濃淡表示による音圧分布図に基づいて、最も良いマイクロホンの設置位置を確定できる。さらに、図３に示す音圧分布図とは異なり、音圧値を色の濃淡で表示することにより、視覚的にわかりやすく各場所における音圧値を比較でき、さらに、領域で表示することができることにより、最適なマイクロホン設置位置の決定が容易に行える。同様にして、各座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌに設置されたスピーカ２１〜２６から音を出力し、測定データをそれぞれ色の濃淡による音圧分布図で表示し、それに基づいて各場所の音圧値を比較することで、各座席に最適なマイクロホンの設置位置を決定できる。
【００４６】
以上のように、複数のマイクロホンで構成されるマイクロホンアレイを、車室内の広い範囲に亘って移動させて音を測定することにより、空間の音を、複数のマイクロホンにより同時に、立体的に測定することが可能である。このことにより、同じ環境下において、同じ条件にて測定された詳細な測定データを取得することができ、それらの測定データに基づいて、各座席におけるより最適なマイクの設置位置を決定することが可能である。また、詳細な測定データを取得できることにより、雑音の最も多い位置などの抽出ができ、マイクの設置を回避すべき位置の特定も可能である。
【００４７】
さらに、濃淡表示を用いて、各空間における音圧分布図を表示することで、視覚的にわかりやすく、各場所の音圧値を正確に比較できることにより、各座席におけるマイクロホンの設置位置を迅速に決定でき、作業効率の向上が期待できる。
【００４８】
なお、第２の実施形態に使用するマイクロホンアレイ３０は１本としたが、これに限られず、複数レール４１に設置する構成としても、同様の効果を得ることができる。
【００４９】
〔第２の実施形態の変形例〕
次に、図６に、車室内に設置した第２の実施形態の変形例に係る音響測定装置１００を示す。なお、車室内に設置された座席５０Ｒ〜５２Ｒ、５０Ｌ〜５２Ｌ、スピーカ２１〜２６は第２の実施形態と同様の構成のため、説明は省略する。
【００５０】
図に示すように、第２の実施形態の変形例に係る音響測定装置１００において、使用するマイクロホンアレイ６０はＩ型の支持部材１０とマイクロホン６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８により構成される。Ｉ型の支持部材１０の１段目に４個のマイクロホン６１、６２、６３、６４を一定間隔で直線状に設置し、同様にして、２段目に４個のマイクロホン６５、６６、６７、６８を一定の間隔で直線状に設置する。また、１列目の座席５０Ｒ及び座席５０Ｌと２列目の座席５１Ｒ及び座席５１Ｌとの間に、マイクロホンアレイ６０を車の進行方向に向かって左右方向７０ａに移動させるための案内手段としてレール４３を設置する。このレール４３は、第２の実施形態のレール４１と同様に、車室内を上下方向７０ｂに伸縮可能な昇降手段を有する軸であるリニアステージ４４により固定される。
【００５１】
マイクロホンアレイ６０を構成する支持部材１０を上述したレール４３に設置し、車室内の１列目の座席と２列目の座席間を左右方向７０ａだけでなく上下方向７０ｂに移動させることで、空間における音を、同時に、立体的に測定する。なお、このレール４３は、２列目と３列目の座席間、１列目とダッシュボード間にも同様に設置して測定することで、搭乗者の前方空間における詳細な測定データを取得する。また、マイクロホンアレイ６０を左右７０ａに移動させる方向をＹ軸方向、レール４３を上下７０ｂに移動させる方向をＺ軸方向とし、それらはステージコントローラ６により設定されるとする。
【００５２】
第２の実施形態の変形例に係る音響測定装置１００の主要部構成は、第２の実施形態のＸ軸壁面固定ロッド７を除いた構成であり、その他の構成及び動作は第２の実施形態と同様であるため、説明及び図示は省略する。
【００５３】
以上のように、Ｉ型の支持部材を使用し、２段に分けてマイクロホンを複数設置したマイクロホンアレイを使用することにより、座席前側の空間における音を、複数のマイクロホンにて同時に、立体的に測定できるだけでなく、広い範囲の音を同時に測定することが可能である。更に、そのマイクロホンアレイを上下、左右に移動させて測定することにより、同じ環境下において、同じ条件にて測定された、より詳細な測定データを取得することができ、それらの測定データに基づいて、座席ごとの最適なマイク設置位置を容易に見つけ出すことが可能である。また、車室内を左右に移動させることにより、両側面における音を詳細に測定することができ、走行中に車から発生するノイズの詳細な測定データを取得することが可能である。このことにより、スピーカから出力される音の測定値と車から発生するノイズの測定値から、より最適なマイクの設置位置を決定できる。従って、音とノイズを共に拾ってしまうという問題を回避でき、例えば、カーナビゲーションにおいて、音声認識率を更に向上させることが可能となる。また、携帯電話のハンズフリーによる通話においては、ノイズを声と共に拾ってしまうことが回避できるため、相手にクリアな音声を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】車室内に設置した、第１の実施形態に係る音響測定装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る音響測定装置の主要部構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の音響測定装置で測定されたデータを示す音圧分布図である。
【図４】車室内に設置した、第２の実施形態に係る音響測定装置の概略構成図である。
【図５】第２の実施形態に係る音響測定装置の主要部構成を示す図である。
【図６】車室内に設置した、第２の実施形態の変形例に係る音響測定装置の概略構成図である。
【図７】第２の実施形態の音響測定装置で測定されたデータを示す濃淡表示による音圧分布図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  マイクアンプ
２  マルチトラックレコーダ
３  パーソナルコンピュータ
４  スピーカ用アンプ
５  切り替えスイッチ
６  ステージコントローラ
７  Ｘ軸壁面固定ロッド
８  Ｙ軸リニアステージ
９  Ｚ軸リニアステージ
１０  支持部材
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、３０、６０  マイクロホンアレイ
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８  スピーカ
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８  マイクロホン
４１、４３  レール
４２、４４  リニアステージ
５０Ｒ  座席（運転用座席）
５１Ｒ、５２Ｒ、５０Ｌ、５１Ｌ、５２Ｌ  座席（乗員用座席）
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８  マイクロホン
１００  音響測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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